Transformator je ena najosnovnejših električnih naprav, ki se uporablja, in se uporablja v celotni električni in elektronski industriji. Transformator "pretvori" napetost v vezju tako, da jo poviša ali zniža. Praktično vsaka elektronska naprava, ki jo uporabljate vsak dan, potrebuje transformator, da zniža izhodno napetost na še eno uporabno za občutljiva vezja.
Torus je oblika, ki nastane, ko se trdno telo upogne nazaj nase in tvori zaprto zanko z luknjo na sredini. Če želite določiti toroidno, pomislite na krof: toroidni transformator je transformator v obliki krofa. To ni edina oblika transformatorja, ki pa jo imajo v večini elektronske industrije in proizvajalci zvočne opreme. Toroidni transformator je lahko zelo majhen, ne da bi izgubil učinkovitost, in ustvarja manj magnetnih motenj kot drugi običajni tip transformatorja, E-I ali laminatni transformator.
Transformatorji se zanašajo na elektromagnetno indukcijo
Fizik Michael Faraday je odkril indukcijo leta 1831, ko je ugotovil, da premikanje magneta skozi prevodno žico, navito okoli elektromagneta, povzroča električni tok v vodniku. Ugotovil je, da je jakost toka sorazmerna s hitrostjo gibanja magneta in številom zavojev tuljave.
Transformator izkoristi to sorazmernost. Eno tuljavo - primarno tuljavo - ovijemo okoli feromagnetnega jedra, drugo žico - sekundarno tuljavo - ovijemo okoli istega ali drugega jedra. Ko tok skozi primarno tuljavo nenehno spreminja smer, tako kot pri izmeničnem toku, inducira magnetno polje v jedru, to pa v drugem električni tok tuljava.
Dokler največja vrednost toka ostane enaka, se tudi največja vrednost induciranega magnetnega polja ne spremeni. To pomeni, da se inducirani tok v sekundarni tuljavi povečuje s številom obratov. Tako transformator omogoča ojačanje električnega signala, kar je v avdio industriji ključnega pomena. Transformator lahko uporabite tudi za znižanje napetosti, tako da število zavojev v sekundarni tuljavi postane manjše od števila v primarni tuljavi. To je načelo transformatorjev, ki jih vtaknete v steno za napajanje elektronske opreme.
Toroidni transformator proizvaja manj hrupa
Transformator E-I ali laminat je sestavljen iz para tuljav, ovitih okoli posameznih jeder, nameščenih tesno skupaj in zapečatenih v ohišju. Toroidni transformator pa ima eno fero-magnetno toroidno jedro, okoli katerega so navite tako primarna kot sekundarna tuljava. Ni pomembno, ali se žice dotikajo in so pogosto naložene ena na drugo.
AC tok skozi primarno tuljavo napaja jedro, ta pa sekundarno tuljavo. Toroidna polja so bolj kompaktna kot polja v laminatnem transformatorju, zato je manj magnetne energije, ki moti občutljive komponente vezja. Toroidni transformatorji, ki se uporabljajo v avdio opremi, povzročajo manj hrupa in popačenja kot laminatni, zato jih imajo proizvajalci raje.
Druge prednosti toroidnega transformatorja
Ker je toroidni induktor učinkovitejši, lahko proizvajalci toroidne transformatorje naredijo manjše in lažje od E-I. To je pomembno za proizvajalce elektronike in avdio opreme, saj je transformator običajno največji sestavni del večine vezij. Njegova večja učinkovitost ustvarja še eno prednost za toroidni transformator. Deluje pri hladnejših temperaturah kot transformator E-I, kar zmanjšuje potrebo po ventilatorjih in drugih hladilnih strategijah pri občutljivi opremi.
